[發明專利]低溫低壓成型用不飽和樹脂玻璃纖維預浸料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201410252620.4
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN104031358A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 吳德山;張瑞祥;裴明霞
• 申請（專利權）人: 江門市德山復合材料科技有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L67/00;C08L97/02;C08K7/14;C08K7/06;C08K3/22;C08J5/04;B32B27/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 伍宏達

技術領域

本發明涉及不飽和樹脂玻璃纖維預浸料及其制備方法，特別涉及低溫低壓成型用不飽和樹脂玻璃纖維預浸料及其制備方法。

背景技術

新型玻璃纖維增強塑料GRP材料的技術基礎來源于飛機材料制造技術，發達國家未向我國開放相關技術。根據權威部門的查新報告，目前國內還沒有類似產品，在歐美發達國家特別是德國和美國擁有很強的工業基礎和世界領先的裝備制造業水平，在GRP材料的研發、生產和應用方面處于世界領先地位，擁有成熟的設備、材料、工藝技術體系。目前歐美生產商一般使用傳統的熱壓生產工藝，這種加熱加壓生產工藝一般需要至少7～10MPa、130～150℃固化條件，存在生產周期長、能耗大、設備成本較高等缺陷。在國內與GRP材料最接近的是玻璃鋼模壓材料，這種材料采用玻璃纖維生產，生產過程中采用高溫高壓成型，外觀半透明，但仍存在著生產設備成本高、生產質量難穩定、能耗大、環保性能差的缺陷，也大大限制了該材料在更廣泛的領域應用推廣，目前僅局限于頭盔、汽車部件以及民用、建材領域。

發明內容

本發明的目的在于提供低溫低壓成型用不飽和樹脂玻璃纖維預浸料。

本發明的第二個目的在于提供上述低溫低壓成型用不飽和樹脂玻璃纖維預浸料的制備方法。

為了實現本發明的第一個目的，本發明提供了以下技術方案：

低溫低壓成型用不飽和樹脂玻璃纖維預浸料，其原料由復合玻璃纖維、不飽和樹脂、增稠劑、脫模劑、偶聯劑、低收縮劑和固化劑組成；

以占原料的質量百分比計,所述復合玻璃纖維：40％～65％，所述不飽和樹脂：20％～50％，所述增稠劑：1％～20％，所述偶聯劑：0.5％～3％；

以占所述不飽和樹脂的質量百分比計，所述低收縮劑：10％～15％，所述固化劑為1％～5％，所述脫模劑為0.5％～3％。

以占原料的質量百分比計，上述復合玻璃纖維優選由碳纖維0％～5％、大麻纖維0％～10％和玻璃纖維40％～65％組成。

以占原料的質量百分比計,上述復合玻璃纖維優選為50％～55％。

以占原料的質量百分比計,上述不飽和樹脂優選為30％～36％。

以占原料的質量百分比計,上述增稠劑優選為5％～10％。

以占原料的質量百分比計,上述偶聯劑優選為1％～3％。

以占所述不飽和樹脂的質量百分比計，上述低收縮劑優選為10％～13％。

以占所述不飽和樹脂的質量百分比計，上述固化劑優選為1％～3％。

以占所述不飽和樹脂的質量百分比計，上述脫模劑優選為0.5％～2％。

上述不飽和樹脂選自鄰苯型、間苯型、新戊二醇型或乙烯基酯型不飽和聚酯樹脂中的任一種或兩種以上的混合物。

上述增稠劑為活性氫氧化鎂或/和活性氧化鎂。

考慮到復合玻璃纖維表面在拉絲加工工程中殘留浸潤劑，同時復合玻璃纖維和增稠劑的表面與不飽和聚酯樹脂材料的粘結力強度，本發明選用的上述偶聯劑優選為硅烷偶聯劑(也稱KH560)。以占原料的質量百分比計，上述偶聯劑的含量為0.5％～3.0％；優選為1-2％。對復合玻璃纖維和增稠劑進行表面處理，直接將偶聯劑添加不飽和樹脂材料中，以占原料的質量百分比計，KH560的用量為1.5％時效果最好。

進一步的，上述低收縮劑選自聚醋酸乙烯的苯乙烯溶液、聚苯乙烯的苯乙烯溶液或聚甲基丙烯酸甲酯的苯乙烯溶液中的任一種或兩種以上的混合物。

上述低收縮劑占上述不飽和樹脂的質量百分含量優選為12％～14％。

進一步的，所述的固化劑選自過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化-2-乙基已酸叔丁酯或過氧化環己酮中的任一種或兩種以上的混合物。

上述固化劑占上述不飽和樹脂的質量百分含量優選為2％～4％。

本發明預浸料采用不飽和聚酯樹脂、增稠劑、低收縮劑和固化劑作為本發明預浸料的主要配方，并采用本發明恰當的配比，使各組分有機組合，賦予預浸料可在低溫低壓成型加工的性能，彎曲強度、沖擊韌性同比高溫高壓成型有較大提高，且其成本明顯降低，環保性性更好，材料的應用范圍更廣。

為了實現本發明的第二個目的，本發明提供了上述低溫低壓成型用不飽和樹脂玻璃纖維預浸料的制備方法，包括以下步驟：

(1)平行單向排布玻璃纖維；

(2)將不飽和樹脂和低收縮劑、過氧化苯甲酸叔丁酯、氫氧化鎂增稠劑和偶聯劑混合均勻配制成膠液；

(3)通過膠輥滾壓將所述膠液浸入雙面聚乙烯(PE)薄膜保護的玻璃纖維中，卷取、密封放置于室溫下自然稠化處理2～7天即得所述玻璃纖維預浸料。